徐春建
單元概述
《物體的運(yùn)動(dòng)》是教科版《科學(xué)》三年級(jí)下冊(cè)的一個(gè)單元。我們希望學(xué)生通過(guò)本單元對(duì)物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)學(xué)習(xí),對(duì)物體的位置、運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)速度等有初步的科學(xué)認(rèn)識(shí),并能用科學(xué)的方法和思維重新審視現(xiàn)實(shí)生活中各種物體的運(yùn)動(dòng)。
本單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)來(lái)自《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》1.1、4.1、4.2、4.2、4.2、4.3、4.3和18.3中對(duì)3~4年級(jí)相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容的要求。本單元的教學(xué)目標(biāo)為:
科學(xué)知識(shí)目標(biāo)
●用相對(duì)于另一個(gè)物體的方向和距離來(lái)描述運(yùn)動(dòng)物體在某個(gè)時(shí)刻的位置。
●物體的運(yùn)動(dòng)有不同形式。
●物體的運(yùn)動(dòng)按運(yùn)動(dòng)軌跡(運(yùn)動(dòng)路線)可以分為直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)。
●物體運(yùn)動(dòng)的快慢是可以測(cè)量和比較的。
●工程設(shè)計(jì)的基本步驟包括明確問(wèn)題、確定方案、設(shè)計(jì)制作、改進(jìn)完善等。
科學(xué)探究目標(biāo)
●借助方向盤(pán)、軟尺等工具,描述某個(gè)物體某個(gè)時(shí)刻的位置。
●通過(guò)觀察和比較,記錄和描述物體不同的運(yùn)動(dòng)方式。
●通過(guò)觀察,記錄和描述物體在斜面上的運(yùn)動(dòng)情況。
●借助秒表、軟尺等工具進(jìn)行測(cè)量,并比較不同物體運(yùn)動(dòng)的快慢。
●根據(jù)設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)、制作、評(píng)價(jià)和改進(jìn)自己小組的“過(guò)山車”。
●基于探索活動(dòng)中獲得的信息,開(kāi)展基于證據(jù)的科學(xué)論證活動(dòng)。
科學(xué)態(tài)度目標(biāo)
●親歷對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的探究活動(dòng),表現(xiàn)出相應(yīng)的探究興趣。
●采用合適的方式,如實(shí)地記錄和講述有關(guān)物體運(yùn)動(dòng)的信息。
●體會(huì)到重復(fù)測(cè)試對(duì)提高證據(jù)有效性的意義。
●愿意與同伴合作探究,認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、及時(shí)記錄,并以事實(shí)為依據(jù),開(kāi)展交流研討。
●樂(lè)于分享自己的經(jīng)驗(yàn),能接納他人的觀點(diǎn),完善自己的探究。
科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)
●初步感知使用工具可以更加精確、便利和快捷。
●初步體驗(yàn)包括設(shè)計(jì)、實(shí)施、改進(jìn)在內(nèi)的簡(jiǎn)單的技術(shù)與工程過(guò)程。
●提高對(duì)技術(shù)設(shè)計(jì)和動(dòng)手制作的興趣,激發(fā)創(chuàng)造精神。
單元教學(xué)內(nèi)容分析
第1課《運(yùn)動(dòng)和位置》
本課將物體與地面比較,觀察是否發(fā)生了位置變化,判斷物體是靜止的,還是運(yùn)動(dòng)的;借助方向盤(pán)和軟尺,學(xué)習(xí)采用“相對(duì)于另一個(gè)物體的方向和距離”的方法來(lái)描述物體在某個(gè)時(shí)刻的位置。
“聚焦”部分的兩個(gè)問(wèn)題直指本節(jié)課的重點(diǎn)——判斷物體是運(yùn)動(dòng)的,還是靜止的;學(xué)習(xí)描述物體位置的方法。這兩個(gè)問(wèn)題與研討部分呈現(xiàn)的兩個(gè)問(wèn)題一一對(duì)應(yīng)。
“探索”活動(dòng)1,判斷物體是運(yùn)動(dòng)的,還是靜止的。教科書(shū)提供了三組照片,通過(guò)同一主題前后兩張照片的比較,學(xué)生能明顯地觀察到賽跑的兩位男生、公交車、天空上的老鷹和地面相比,位置變了,是運(yùn)動(dòng)的;其他物體和地面相比,位置沒(méi)變,是靜止的。在探索活動(dòng)1中,如果學(xué)生自定參照物進(jìn)行比較,教師應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)。
參照物概念是本課的一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)。參照物(參考系)對(duì)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)乃至整個(gè)物理學(xué)科是至關(guān)重要的,本活動(dòng)就隱含了參照物(參考系)這一概念??紤]到三年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知水平,教材中沒(méi)有出現(xiàn)“參照物”這一科學(xué)詞匯,但教師可以用“和……相比”的句式,代替“參照物”概念的表述。
“研討”部分的兩個(gè)問(wèn)題與聚焦部分的問(wèn)題相呼應(yīng),可以有機(jī)融合到探索活動(dòng)中:?jiǎn)栴}1“怎樣判斷物體是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的”,與探索活動(dòng)1融合;問(wèn)題2“怎樣描述自己所處的位置”,與探索活動(dòng)2~4融合,也可以在探索活動(dòng)后進(jìn)行總結(jié)提升。
第2課《各種各樣的運(yùn)動(dòng)》
本課要求學(xué)生觀察、比較和記錄身邊常見(jiàn)物體的運(yùn)動(dòng)形式,認(rèn)識(shí)到物體的運(yùn)動(dòng)形式是各種各樣的,為第3課做好認(rèn)知鋪墊。
“探索”活動(dòng)1要求學(xué)生用多種方法讓物體運(yùn)動(dòng)起來(lái),并觀察、比較運(yùn)動(dòng)形式是否一樣。教科書(shū)呈現(xiàn)了五種物體,它們的運(yùn)動(dòng)形式分別是:指尖陀螺是轉(zhuǎn)動(dòng),彈撥后的鋼尺是振動(dòng),玩具車前進(jìn)過(guò)程中車身為平動(dòng)、車輪是滾動(dòng),彈簧搖馬的馬身是擺動(dòng)、彈簧上下的彈跳是振動(dòng),溜溜球甩出去后繞軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)、順著線往回收是滾動(dòng),前兩個(gè)是簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng),后三個(gè)是復(fù)合運(yùn)動(dòng)。在師生交流的過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題:怎樣描述和記錄這些物體的運(yùn)動(dòng)形式呢?這就引向下一個(gè)活動(dòng)——用貼圓點(diǎn)的方式觀察和記錄物體的運(yùn)動(dòng)形式。
“探索”活動(dòng)2是本節(jié)課的重點(diǎn)活動(dòng)。本活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生在物體上貼圓點(diǎn),用多種方法讓它們運(yùn)動(dòng)起來(lái),觀察和記錄圓點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形式并交流。教材首先以鋼尺和指尖陀螺為例,分別呈現(xiàn)貼了圓點(diǎn)的圖片和運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的圖片,用以指導(dǎo)學(xué)生的操作(教學(xué)時(shí)教師還需示范記錄)。接著,又列舉了一些可用作探索的其他物體,用多種方法讓它們運(yùn)動(dòng)起來(lái)。例如:鋼尺,壓住一端彈撥另一端,形成上下振動(dòng);把鋼尺有洞的一頭套在削尖的鉛筆(或小棒)上,甩動(dòng)鋼尺,鋼尺的運(yùn)動(dòng)形式是(繞軸)轉(zhuǎn)動(dòng)。
教材還提示“更換圓點(diǎn)的位置,觀察與之前的運(yùn)動(dòng)形式是否一樣”。圓點(diǎn)貼在不同位置,就會(huì)觀察到不同的運(yùn)動(dòng)方式,如彈簧搖馬,馬身為前后擺動(dòng)或者左右擺動(dòng),而彈簧為振動(dòng);擺鐘的指針是轉(zhuǎn)動(dòng),擺錘是左右擺動(dòng)。另外,發(fā)條青蛙和彈彈球都是由豎直方向的平動(dòng)和水平方向的平動(dòng)形成的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。彈簧彩虹圈相當(dāng)于多個(gè)不同彈簧的串聯(lián),由于每個(gè)彈簧的彈性系數(shù)不同,以及固有頻率不同,導(dǎo)致振動(dòng)不同,形成波狀的振動(dòng)。本活動(dòng)并不要求學(xué)生能全面描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)形式,也無(wú)須把上述內(nèi)容詳細(xì)分析給學(xué)生聽(tīng),教師要有選擇地提供用于觀察的物體,學(xué)生在充分的體驗(yàn)活動(dòng)中觀察、記錄。
第3課《直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)》
本課要求學(xué)生通過(guò)觀察常見(jiàn)物體的運(yùn)動(dòng)路線和擊球、撞球的探索活動(dòng),了解物體的運(yùn)動(dòng)按運(yùn)動(dòng)軌跡(運(yùn)動(dòng)路線)可以分為直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)。
“聚焦”部分的“運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)有不同的路線”,直指本課的核心問(wèn)題——從運(yùn)動(dòng)路線的角度研究物體的運(yùn)動(dòng)。教科書(shū)第7頁(yè)呈現(xiàn)了立交橋上車來(lái)車往的畫(huà)面,提出問(wèn)題:“這些車的運(yùn)動(dòng)路線有什么不同?”這是一個(gè)呈現(xiàn)學(xué)生前概念的問(wèn)題,也是一個(gè)啟下的問(wèn)題——引出“探索”版塊中對(duì)于更多物體的運(yùn)動(dòng)路線的觀察和描述。
“探索”活動(dòng)2:“先嘗試用藍(lán)色球擊中紅色球,再分別利用直線軌道和曲線軌道擊球。”教科書(shū)呈現(xiàn)的圖分別是兩位學(xué)生直接擊球、利用直線軌道擊球、利用曲線軌道擊球,軌道的寬度剛好能使一個(gè)小球通過(guò)。直線軌道和曲線軌道的出現(xiàn),旨在為學(xué)生畫(huà)運(yùn)動(dòng)路線時(shí)做參考,降低他們?cè)诩埳袭?huà)出運(yùn)動(dòng)路線的難度。兩位學(xué)生的對(duì)話“這顆球在做直線運(yùn)動(dòng)”“這顆球在做曲線運(yùn)動(dòng)”,指出了根據(jù)運(yùn)動(dòng)路線的不同,物體的運(yùn)動(dòng)可分為直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng),這是需要學(xué)生掌握的科學(xué)詞匯。
第4課《物體在斜面上的運(yùn)動(dòng)》
本課通過(guò)將不同形狀的物體放在斜面上,發(fā)現(xiàn)它們?cè)谛泵嫔系倪\(yùn)動(dòng)情況是不同的,斜面的高低、物體的形狀會(huì)影響物體運(yùn)動(dòng)的快慢。
“探索”活動(dòng)2和活動(dòng)3,要求學(xué)生把三種物體輕輕地放在斜面的上端,觀察它們的運(yùn)動(dòng)情況。教科書(shū)希望小木塊、小六棱柱、小球的運(yùn)動(dòng)情況分別是靜止不動(dòng)、滑動(dòng)、滾動(dòng),但在實(shí)際操作中,小木塊的運(yùn)動(dòng)會(huì)受到斜面高度以及光滑程度的影響,所以教師課前務(wù)必進(jìn)行“下水實(shí)驗(yàn)”,選擇合適的斜面,調(diào)整支架的高度。另外,把小六棱柱輕放在斜面上端時(shí),運(yùn)動(dòng)情況會(huì)受放置方式的影響,如果是用一個(gè)面與斜面接觸,容易出現(xiàn)的是滑動(dòng)現(xiàn)象;如果是用一條棱與斜面接觸,容易出現(xiàn)的是滾動(dòng)現(xiàn)象。教學(xué)時(shí),教師可以規(guī)定學(xué)生用小六棱柱的一個(gè)面與斜面接觸,也可以不做限制,等實(shí)驗(yàn)后的交流環(huán)節(jié)再進(jìn)行討論。
“拓展”部分要求學(xué)生將斜面逐漸變高,再觀察物體的運(yùn)動(dòng)情況。通過(guò)實(shí)踐,學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn):當(dāng)坡度增大后,部分物體的運(yùn)動(dòng)情況會(huì)改變,如原本靜止在斜面上的小方塊會(huì)滑動(dòng);原本在斜面上滑動(dòng)的六棱柱會(huì)滾動(dòng);當(dāng)坡度增大后,原本運(yùn)動(dòng)的物體速度會(huì)變快。這些新的發(fā)現(xiàn),會(huì)激發(fā)學(xué)生在課外繼續(xù)研究物體在斜面上的運(yùn)動(dòng)情況,甚至探索原因所在。特別是第2點(diǎn),學(xué)生發(fā)現(xiàn)斜面上物體的運(yùn)動(dòng)速度發(fā)生了變化,就自然而然地引向了下兩節(jié)課關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)速度的研究。
第5課《比較相同距離內(nèi)運(yùn)動(dòng)的快慢》
本課要求學(xué)生學(xué)習(xí)借助秒表、軟尺等測(cè)量工具,使用“當(dāng)運(yùn)動(dòng)距離相同時(shí),比較運(yùn)動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短”的方法,比較運(yùn)動(dòng)的快慢,描述速度的大小。
“聚焦”部分提及的“怎樣來(lái)比較它們的運(yùn)動(dòng)快慢呢”的問(wèn)題,是第5、6兩課要共同解決的核心問(wèn)題。
“探索”活動(dòng)2是在兩條相同的軌道上,比較不同小球運(yùn)動(dòng)的快慢?!疤剿鳌被顒?dòng)3是在同一條軌道上,比較不同小球運(yùn)動(dòng)的快慢。學(xué)生需要借助秒表重復(fù)測(cè)量(至少3次)不同小球運(yùn)動(dòng)相同距離所用的時(shí)間,并進(jìn)行比較。本活動(dòng)中用到的兩個(gè)球,一個(gè)球可以與探索活動(dòng)2中的一樣,另一球必須更換,這是為了實(shí)際測(cè)量之前具有不確定性,以保持學(xué)生強(qiáng)烈的探索欲。
第6課《比較相同時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的快慢》
本課與第5課類似,要求學(xué)生學(xué)習(xí)借助秒表、軟尺等測(cè)量工具,使用“當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同時(shí),比較運(yùn)動(dòng)距離的長(zhǎng)短”的方法,比較運(yùn)動(dòng)的快慢,描述速度的大小。
“探索”活動(dòng)2中,兩位同學(xué)從不同地點(diǎn)同時(shí)出發(fā)、同時(shí)停止,比較運(yùn)動(dòng)的快慢。教科書(shū)中用文字描述了具體的比較方法:兩位同學(xué)聽(tīng)口令從不同地點(diǎn)同時(shí)沿直線出發(fā),聽(tīng)到第2次口令停止走動(dòng)。用軟尺分別量出運(yùn)動(dòng)的距離,記錄下來(lái),比較運(yùn)動(dòng)的快慢。兩次口令,意在保證兩位同學(xué)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同。配圖上,兩位同學(xué)在兩條擺放方向不一致的軟尺旁,用相同方式行走。兩條軟尺分開(kāi)擺放且方向不同,是為了讓兩位學(xué)生從不同地點(diǎn)出發(fā),并且不能直接比較他們運(yùn)動(dòng)距離的長(zhǎng)短;將軟尺鋪在地上,一是方便學(xué)生走直線,二是便于測(cè)量。圖片旁還提示“可用腳跟接腳尖的方法來(lái)行走”,這是考慮到教學(xué)場(chǎng)地的活動(dòng)范圍小,建議用這樣的方式行走以減小移動(dòng)距離。實(shí)際教學(xué)中,教師可以根據(jù)活動(dòng)場(chǎng)地情況,自行選擇安全可行的動(dòng)作,比如單腳跳、雙腳跳等。
“探索”活動(dòng)3,兩位同學(xué)從不同起點(diǎn)不同時(shí)出發(fā),比較運(yùn)動(dòng)的快慢。這個(gè)活動(dòng)在活動(dòng)2的基礎(chǔ)上增加了難度,需要學(xué)生思考如何保證兩位同學(xué)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是相同的。教科書(shū)的配圖給出了具體操作提示:兩位學(xué)生在教室內(nèi)外的地上都鋪有一條軟尺,旁邊都有一位計(jì)時(shí)的同學(xué);秒表和旁白提示學(xué)生可以通過(guò)計(jì)時(shí)來(lái)控制兩位同學(xué)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,用軟尺測(cè)量距離來(lái)比較快慢。教科書(shū)建議行走的時(shí)間為10秒,是考慮到教室的場(chǎng)地有限,教師可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整學(xué)生行走的時(shí)間。
第7課《我們的“過(guò)山車”》
本課要求學(xué)生針對(duì)具體任務(wù),明確設(shè)計(jì)要求,利用給定的材料,結(jié)合前面幾課所學(xué),設(shè)計(jì)、制作自己小組的“過(guò)山車”并進(jìn)行評(píng)價(jià)、改進(jìn)完善,將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)有機(jī)地融為一體,發(fā)展創(chuàng)新和實(shí)踐能力。
“聚焦”部分展示了五張形態(tài)各異的過(guò)山車的圖片。圖片中的過(guò)山車,有的在爬升,有的在滑落,有的在做直線運(yùn)動(dòng),有的在做曲線運(yùn)動(dòng),這樣呈現(xiàn),既可以豐富學(xué)生的直觀認(rèn)識(shí),又為他們后續(xù)設(shè)計(jì)“過(guò)山車”運(yùn)動(dòng)路線做鋪墊。聚焦問(wèn)題“讓我們來(lái)設(shè)計(jì)和建造一座自己的過(guò)山車吧”,直接指明了本節(jié)課的研究重點(diǎn)。
“小實(shí)踐”部分分為設(shè)計(jì)、制作、評(píng)價(jià)三個(gè)部分。在設(shè)計(jì)部分,學(xué)生在紙上設(shè)計(jì)“過(guò)山車”的軌道路線。需要強(qiáng)調(diào)的是,設(shè)計(jì)必須在學(xué)生熟悉材料特征(“探索”活動(dòng)1的觀察材料)、預(yù)先操作(“探索”活動(dòng)1建造的直線軌道和曲線軌道)、明確設(shè)計(jì)要求(“探索”活動(dòng)2)之后,才能有效進(jìn)行。如果上課伊始教師直接讓學(xué)生在白紙上設(shè)計(jì)“過(guò)山車”的軌道路線,這種設(shè)計(jì)是虛假的、低效的,是無(wú)法發(fā)揮工程設(shè)計(jì)圖應(yīng)有作用的。在制作部分,學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)圖和已有材料進(jìn)行“過(guò)山車”的拼搭。在評(píng)價(jià)部分,學(xué)生觀察“過(guò)山車”上小球的運(yùn)動(dòng)情況,完成對(duì)“過(guò)山車”的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的內(nèi)容就是“探索”活動(dòng)2中設(shè)計(jì)要求的五條內(nèi)容,其中,小球能否不脫軌走完全程是通過(guò)觀察它在過(guò)山車上的運(yùn)動(dòng)情況做出判斷的。
第8課《測(cè)試“過(guò)山車”》
本課要求學(xué)生以觀察、測(cè)量、比較“過(guò)山車”為主線開(kāi)展探索活動(dòng),在活動(dòng)中總結(jié)、應(yīng)用、內(nèi)化本單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容,創(chuàng)造性地解決實(shí)際問(wèn)題,以及進(jìn)一步將作品進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。
“探索”活動(dòng)2是觀察小球的運(yùn)動(dòng)路線。此活動(dòng)要引導(dǎo)學(xué)生將小車看成一個(gè)點(diǎn),觀察小車在軌道上的運(yùn)動(dòng)路線,判斷是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)。
“探索”活動(dòng)3是比較小球運(yùn)動(dòng)的快慢。此活動(dòng)需要兩座“過(guò)山車”,因此需要組間合作。學(xué)生借助軟尺和細(xì)繩測(cè)量小球的運(yùn)動(dòng)距離,用秒表測(cè)量小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,再比較小球在不同“過(guò)山車”上運(yùn)動(dòng)的快慢。
“研討”板塊的3個(gè)問(wèn)題與“探索”板塊的3個(gè)活動(dòng)一一對(duì)應(yīng),可以有機(jī)整合在每個(gè)探索活動(dòng)里,也可以在全部探索活動(dòng)結(jié)束后進(jìn)行總結(jié)。
“探索”板塊和“研討”板塊的內(nèi)容都指向于總結(jié)、應(yīng)用、內(nèi)化本單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容,也可以用作檢測(cè)學(xué)生的單元學(xué)習(xí)情況。
單元教學(xué)建議
第1課《運(yùn)動(dòng)和位置》
“探索”活動(dòng)2先提出問(wèn)題:“怎樣準(zhǔn)確地描述物體的位置呢?”再讓學(xué)生參照教科書(shū)第三頁(yè)右側(cè)照片所示,依次進(jìn)行“探索”活動(dòng)2和3的操作,最后進(jìn)行全班交流。兩個(gè)活動(dòng)均采用小組合作探究的方式,需要組內(nèi)合理分工,要讓所有同學(xué)都輪流擔(dān)當(dāng)教科書(shū)中女生的角色。因?yàn)閷W(xué)生對(duì)自己教室的8個(gè)具體方位是有認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)的,可以讓他們?cè)诨顒?dòng)時(shí)自主擺放方向盤(pán),也可以把教室劃分為活動(dòng)區(qū)和研討區(qū),教師在課前就把方向盤(pán)按照實(shí)際方位進(jìn)行擺放。對(duì)于軟尺的使用,需要明確使用方法,以確保盡可能測(cè)得準(zhǔn)確距離。雖然進(jìn)行了強(qiáng)調(diào),但學(xué)生分組活動(dòng)時(shí)仍會(huì)出現(xiàn)方向盤(pán)方位放置錯(cuò)誤和測(cè)量卷尺沒(méi)有拉直的現(xiàn)象,教師巡視時(shí)要進(jìn)行糾正。
教師展示校園平面圖并設(shè)問(wèn):“想把自己在校園中的位置告訴同學(xué),該怎么說(shuō)?”不同的學(xué)生會(huì)呈現(xiàn)出不同的思維層次,教師引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系探索活動(dòng)2和探索活動(dòng)3,明確可以描述為“在某個(gè)物體的什么方向約多少米”,即用相對(duì)于另一個(gè)物體的方向和距離來(lái)描述自己的位置。有兩種教學(xué)方法:
方法1:教師給學(xué)生一張透明的方向盤(pán)紙,方向盤(pán)的中心有一條測(cè)量尺,讓學(xué)生將方向盤(pán)的中心點(diǎn)覆蓋在自己選擇的校園平面圖“參照物”上,將測(cè)量尺拉向圖中的“自己”,教師告知測(cè)量尺上的每一格表示幾米,然后讓學(xué)生描述“自己”的位置。
方法2:教師利用課件,在校園平面圖中任意一點(diǎn)上放置方向盤(pán),課件自動(dòng)產(chǎn)生任意一點(diǎn)與“自己”之間的距離,然后讓學(xué)生描述“自己”的位置。課件也可以進(jìn)一步改變“自己”的位置,增加學(xué)習(xí)的挑戰(zhàn)性。顯然,方法1適合于小組合作學(xué)習(xí),但認(rèn)知難度較大;方法2適合于班級(jí)集體教學(xué),因?yàn)橛辛爽F(xiàn)代技術(shù)的支持,降低了認(rèn)知難度。
第2課《各種各樣的運(yùn)動(dòng)》
“研討”部分先讓學(xué)生在小組內(nèi)利用記錄的紙條,對(duì)這些運(yùn)動(dòng)形式進(jìn)行分類,并說(shuō)說(shuō)理由;再讓小組挑選最具有代表性的、某個(gè)類別的記錄紙條貼到黑板上,或者以投影的方式呈現(xiàn),全班再次分類,討論分類的理由;最后,請(qǐng)學(xué)生根據(jù)這些類別,相應(yīng)地舉例說(shuō)明生活中與之相似的物體運(yùn)動(dòng)形式。在學(xué)生分類的過(guò)程中,教師不要將學(xué)生的分類強(qiáng)行歸納為科學(xué)的提法,例如直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng),或者平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)、滾動(dòng)、擺動(dòng)等,更不要出現(xiàn)這些科學(xué)名詞。只要學(xué)生的分類有自己的依據(jù),教師都應(yīng)承認(rèn)和鼓勵(lì)。
第3課《直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)》
“探索”活動(dòng)1可采用先進(jìn)行小組討論再全班交流的形式,用直線和曲線來(lái)描述運(yùn)動(dòng)。本環(huán)節(jié)其實(shí)是學(xué)生前概念的呈現(xiàn),在交流匯報(bào)時(shí),如果學(xué)生不能用直線和曲線來(lái)準(zhǔn)確描述運(yùn)動(dòng),教師不必著急糾正,可以在下一環(huán)節(jié)解決。
活動(dòng)2呈現(xiàn)了一個(gè)藍(lán)色球和一個(gè)紅色球,請(qǐng)兩位學(xué)生嘗試在桌面上用藍(lán)色球擊中紅色球,發(fā)現(xiàn)很難擊中。此時(shí),可以先引導(dǎo)學(xué)生思考有什么好的辦法能夠做到百發(fā)百中,再提供給每個(gè)小組直線軌道和曲線軌道,學(xué)生利用軌道擊球后,在活動(dòng)手冊(cè)上畫(huà)出藍(lán)色球的運(yùn)動(dòng)路線。在活動(dòng)后的交流中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)利用軌道設(shè)置了運(yùn)動(dòng)路線后,每個(gè)小組均能百發(fā)百中,能說(shuō)出在直線軌道和曲線軌道中,小球的運(yùn)動(dòng)路線分別是直線和曲線。這時(shí),教師可順勢(shì)告知:在直線軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)的小球在做直線運(yùn)動(dòng),在曲線軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)的小球在做曲線運(yùn)動(dòng)。
教學(xué)中如果沒(méi)有直線軌道和曲線軌道,為了便于運(yùn)動(dòng)路線的觀察,教師可以引導(dǎo)學(xué)生用玻璃球在平鋪的沙粒上滾動(dòng),留下痕跡;也可以在白紙上,滾動(dòng)涂色的玻璃珠,觀察其留下的痕跡。
活動(dòng)3先讓學(xué)生在活動(dòng)手冊(cè)上畫(huà)下自己的猜測(cè),再進(jìn)行全班交流,將不一樣的猜測(cè)畫(huà)在黑板上;接著讓學(xué)生分小組重復(fù)實(shí)驗(yàn)、仔細(xì)觀察、畫(huà)下小球運(yùn)動(dòng)的路線;最后全班再次交流?;顒?dòng)中,實(shí)驗(yàn)的分工和站位很重要,教師可以提示學(xué)生:既要推球,又要觀察小球在桌面上的滾動(dòng)路線,還要觀察小球沖出桌面后的運(yùn)動(dòng)路線,小組同學(xué)怎樣分工?在什么位置觀察更合適?站著、坐著還是蹲著觀察?也可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,在實(shí)驗(yàn)前采用直接告知或微視頻指導(dǎo)的方式。
第4課《物體在斜面上的運(yùn)動(dòng)》
課前,教師必須對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行選擇和調(diào)試:斜面的光滑程度,斜面的高度,測(cè)試物品的材料、大小、輕重、表面光滑程度等,以保證在各探索活動(dòng)環(huán)節(jié)獲得最佳結(jié)果,達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。
“探索”活動(dòng)2和3是在教師指導(dǎo)下分組進(jìn)行的。建議先讓學(xué)生預(yù)測(cè)每個(gè)物體在斜面上的運(yùn)動(dòng)情況,在記錄單中記下自己的預(yù)測(cè);再分組實(shí)驗(yàn),記錄下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;最后是組內(nèi)匯報(bào)和班級(jí)交流,發(fā)現(xiàn)不同物體在斜面上不同的運(yùn)動(dòng)情況。在做這兩個(gè)活動(dòng)時(shí),教師和學(xué)生始終要自然釋放斜面上的物體,不能人為施加外力。教科書(shū)上小木塊、小六棱柱體和小球分別是指向靜止不動(dòng)、滑動(dòng)和滾動(dòng),但由于斜面高度、觀察物體的光滑程度、放置方法等因素的影響,出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象未必與設(shè)想的一致,建議教師要在課前做一遍“下水實(shí)驗(yàn)”,調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材至最佳狀態(tài),體現(xiàn)教材中的預(yù)設(shè)。當(dāng)然,只要能在斜面上出現(xiàn)靜止不動(dòng)、滑動(dòng)和滾動(dòng)這三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài),教師可以選擇其他物體放置于斜面上,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察,不必拘泥于教材中的材料。
第5課《比較相同距離內(nèi)運(yùn)動(dòng)的快慢》
對(duì)“探索”活動(dòng)2,教師要先鼓勵(lì)學(xué)生表達(dá)自己的想法,再完善比較的方法:以軌道的最高處為起點(diǎn),以軌道的最低處為終點(diǎn),拿著兩個(gè)小球擺放在起點(diǎn)處同時(shí)輕輕松手,讓它們自由滾落,觀察哪個(gè)小球運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)。若時(shí)間充足,可以請(qǐng)學(xué)生小組合作探究;若時(shí)間不足,可以直接觀看教師事先拍好的視頻,比較小球運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。然后根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行小結(jié):運(yùn)動(dòng)相同的距離,同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),先到終點(diǎn)的,運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間短,運(yùn)動(dòng)得快;后到終點(diǎn)的,運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)得慢。
“探索”活動(dòng)3中,教師要先鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)表自己的想法,其他同學(xué)不斷補(bǔ)充完善:借助秒表,小組同學(xué)分工合作,重復(fù)測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球分別自由滾完這條軌道所用的時(shí)間,記錄下數(shù)據(jù),再進(jìn)行比較。在補(bǔ)充完善的過(guò)程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生合理分工合作、默契配合,學(xué)會(huì)正確使用秒表、正確記錄數(shù)據(jù)。為了盡量減少測(cè)量誤差,建議教師以溫馨提示的方式對(duì)學(xué)生的操作進(jìn)行提醒:發(fā)令員的位置最好在軌道終點(diǎn)處,有利于看清小球到達(dá)跑道終點(diǎn)并及時(shí)發(fā)令;發(fā)令員的口令要簡(jiǎn)潔明了,如“跑”“停”;計(jì)時(shí)員掐秒表的反應(yīng)要和發(fā)令員的指令同步;操作員要自然松手,不給小球助力;記錄員可在軌道一側(cè)兼做觀察員,觀察小球滾動(dòng)過(guò)程中是否有異?,F(xiàn)象發(fā)生。接著,學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),教師巡視學(xué)生的操作是否正確、活動(dòng)記錄單上“選擇的數(shù)據(jù)”的填寫(xiě)是否準(zhǔn)確。最后,各小組匯報(bào)交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
學(xué)生在重復(fù)測(cè)量之后,每個(gè)實(shí)驗(yàn)至少獲得了3個(gè)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的選擇有取眾數(shù)(選出現(xiàn)頻率最高的數(shù))、取中位數(shù)(選按大小排位居中的數(shù))、取平均數(shù)(所有數(shù)據(jù)相加后,除以個(gè)數(shù))等方法。對(duì)于三年級(jí),最適合學(xué)生的方法是取中位數(shù),即先讓學(xué)生將3個(gè)數(shù)據(jù)按大小排列,選擇排位中間的數(shù)。
第6課《比較相同時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的快慢》
在“探究”活動(dòng)2中,教師要針對(duì)學(xué)生的回答,追問(wèn)兩個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題:“如何保證運(yùn)動(dòng)時(shí)間是相同的”和“怎么知道兩位同學(xué)的運(yùn)動(dòng)距離”。師生討論后,明確比較的方法:不用秒表計(jì)時(shí)的情況下,可以用兩位同學(xué)聽(tīng)指令同時(shí)開(kāi)始和同時(shí)停止來(lái)保證運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同;可以用軟尺測(cè)量他們行走的距離;通過(guò)距離比較他們運(yùn)動(dòng)的快慢。同時(shí),為了比賽更公平,需要統(tǒng)一規(guī)定行走動(dòng)作,比如教科書(shū)中建議的腳跟接腳尖的方式。為使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確,教師要提醒學(xué)生如何借助軟尺測(cè)量運(yùn)動(dòng)距離——開(kāi)始時(shí)腳尖對(duì)著0刻度線,行走時(shí)貼著軟尺走直線,運(yùn)動(dòng)停止后看腳尖所對(duì)應(yīng)的刻度線。為了比賽更有序,建議四人小組分別擔(dān)任比賽者(2人)、發(fā)令員、記錄員。接著,學(xué)生分組活動(dòng),教師巡視學(xué)生的活動(dòng)情況,提醒學(xué)生完成《活動(dòng)手冊(cè)》的記錄?;顒?dòng)后,請(qǐng)學(xué)生匯報(bào)交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。教師根據(jù)實(shí)際情況引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小結(jié):即使從不同地點(diǎn)出發(fā),也可以通過(guò)比較相同時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)距離的長(zhǎng)短來(lái)比較運(yùn)動(dòng)快慢。
對(duì)“探究”活動(dòng)3,教師要先引導(dǎo)學(xué)生思考這個(gè)活動(dòng)和前一活動(dòng)的不同之處在哪里,再追問(wèn)關(guān)鍵問(wèn)題“怎樣保證運(yùn)動(dòng)時(shí)間是相同的”,引導(dǎo)學(xué)生利用秒表來(lái)計(jì)時(shí)。為使活動(dòng)更高效,在有足夠活動(dòng)場(chǎng)地和秒表的情況下,教師可將四人小組分為兩人小組(一人行走,一人計(jì)時(shí)并記錄),同時(shí)進(jìn)行測(cè)量;如果活動(dòng)場(chǎng)地有限,也可以采用組和組之間相互比較的方式。接著,學(xué)生分組活動(dòng),教師巡視并且關(guān)注學(xué)生及時(shí)記錄的情況?;顒?dòng)后,請(qǐng)學(xué)生匯報(bào)交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。教師根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行小結(jié):即使從不同地點(diǎn)、不同時(shí)間出發(fā),也可以通過(guò)比較相同時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)距離的長(zhǎng)短來(lái)比較運(yùn)動(dòng)快慢。
第7課《我們的“過(guò)山車”》
在實(shí)踐活動(dòng)中,教師先請(qǐng)學(xué)生仔細(xì)閱讀教科書(shū)“過(guò)山車”軌道設(shè)計(jì)圖范例,再交流討論,明晰繪制設(shè)計(jì)圖的要求,如:要清楚標(biāo)注起點(diǎn)和終點(diǎn),可以用箭頭和文字相結(jié)合的方式;整個(gè)軌道路線應(yīng)該保持封閉和連續(xù);建議沿著空白設(shè)計(jì)圖紙上印刷的格子繪制直道,彎道用弧線表示;上下層路線有重疊時(shí),位于下層的路線使用虛線,建議配上文字說(shuō)明。
教師還要提醒學(xué)生設(shè)計(jì)不要過(guò)于復(fù)雜,不然容易導(dǎo)致后續(xù)的拼搭難以完成。接著,每個(gè)學(xué)生先獨(dú)自完成設(shè)計(jì)圖,再進(jìn)行組內(nèi)交流、確定其中一份作為小組拼搭的設(shè)計(jì)圖,并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。最后,進(jìn)行全班交流,請(qǐng)1~2組學(xué)生介紹小組設(shè)計(jì)圖,教師及其他同學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)(包括肯定、質(zhì)疑、補(bǔ)充)。評(píng)價(jià)時(shí),教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將關(guān)注點(diǎn)放在設(shè)計(jì)是否能達(dá)到目標(biāo)要求上,而不是設(shè)計(jì)圖的美觀度。學(xué)生只要能將自己的想法表達(dá)出來(lái),就予以肯定。學(xué)生集體交流評(píng)價(jià)后,如果時(shí)間允許,可以讓學(xué)生在汲取他人設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,對(duì)本小組的設(shè)計(jì)進(jìn)行微調(diào)。之后,教師提示:從低到高拼搭;盡量根據(jù)先前的設(shè)計(jì)進(jìn)行拼搭,如果拼搭和設(shè)計(jì)有一定的出入,可以適當(dāng)調(diào)整設(shè)計(jì)圖;對(duì)照設(shè)計(jì)要求,利用小球進(jìn)行測(cè)試、調(diào)整,最后完成對(duì)小組的“過(guò)山車”的評(píng)價(jià)。接著,學(xué)生分小組根據(jù)設(shè)計(jì)圖拼搭“過(guò)山車”模型。小組活動(dòng)過(guò)程中,教師巡視指導(dǎo),重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生是否按照設(shè)計(jì)圖進(jìn)行拼搭,搭建軌道是否符合設(shè)計(jì)要求,必要時(shí)可以示范拼搭某個(gè)局部結(jié)構(gòu)。
教師在巡視過(guò)程中,還要根據(jù)各組的搭建進(jìn)程適時(shí)分發(fā)測(cè)試小球,鼓勵(lì)組間相互觀摩,取長(zhǎng)補(bǔ)短,完善模型。在全班完成“過(guò)山車”模型之后,教師組織組間互評(píng)。時(shí)間允許的情況下,也可以讓展示小組將“過(guò)山車”軌道移至中心區(qū)域,或采取手機(jī)、Pad與大屏幕的同屏技術(shù),面向全班學(xué)生展示“過(guò)山車”的運(yùn)行情況。另外,要鼓勵(lì)小組之間多交流、取長(zhǎng)補(bǔ)短,使“過(guò)山車”軌道模型的功能更齊全,為下一節(jié)課“過(guò)山車”的測(cè)試做準(zhǔn)備。
第8課《測(cè)試“過(guò)山車”》
“探索”活動(dòng)3可以先組織全班討論如何比較運(yùn)動(dòng)的快慢,再分發(fā)其他實(shí)驗(yàn)器材,組織組內(nèi)活動(dòng);接著全班交流結(jié)果、解決活動(dòng)中產(chǎn)生的新問(wèn)題;最后回答“研討”問(wèn)題3:“怎樣比較物體的運(yùn)動(dòng)速度?”活動(dòng)前的全班討論,要引導(dǎo)學(xué)生回顧原來(lái)所學(xué)的比較運(yùn)動(dòng)快慢的方法,思考比較需要注意的內(nèi)容——不同小組“過(guò)山車”的軌道總長(zhǎng)不同。所以,采用運(yùn)動(dòng)相同距離比運(yùn)動(dòng)時(shí)間的方法,或者采用運(yùn)動(dòng)相同時(shí)間比運(yùn)動(dòng)距離的方法,都要既測(cè)量距離,又測(cè)量時(shí)間。
這里的距離是指小球從起點(diǎn)出發(fā),沿著起伏不同的軌道運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)的全路程,而不是指處于終點(diǎn)位置的小球與起點(diǎn)之間的直線距離(其對(duì)于比較速度毫無(wú)意義)。那么,如何測(cè)量小球從起點(diǎn)出發(fā)沿著起伏不同的軌道運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)的全路程呢?教師可以引導(dǎo)學(xué)生如同探索活動(dòng)1,用細(xì)繩沿著軌道鋪設(shè)出小球運(yùn)動(dòng)過(guò)的全路程,再用軟尺量出細(xì)繩的長(zhǎng)度,這就是小球運(yùn)動(dòng)的距離了。教師仍然要提醒學(xué)生像第5課和第6課的活動(dòng)那樣,合理地分工、默契地合作。此外,如果學(xué)生在重復(fù)測(cè)量中獲得了多個(gè)數(shù)據(jù),也建議像第5課那樣,采用取中位數(shù)的方法,比較小球運(yùn)動(dòng)的速度。
如果學(xué)生具備相應(yīng)的能力,教師完全可以將三個(gè)探索活動(dòng)合并成一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的探究活動(dòng),最后進(jìn)行研討交流。